Исследование влияния космической погоды на возникновение геоиндукционных токов в средних широтах
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v84.i1.06Ключевые слова:
Космическая погода, магнитная буря, геомагнитный индуцированный токАннотация
Исследование физических процессов на основе геомагнитных индукционных токов среди геофизических проблем последнего десятилетия является одной из основных проблем фундаментальных исследований. Рассмотрение геомагнитно-индуцированного тока как угрожающего "ударного" аспекта первоначально имело место в проекте НАСА "жизнь со звездой", и один из основных результатов этой рабочей группы заключался в том, что проблемы геомагнитно-индуцированного тока необходимо решать в сочетании с наукой и методами. В предлагаемой работе расчеты осуществлялись с помощью однотипной модели, модель которой основана на фундаментальных законах. Проведен ретроспективный анализ геофизической обстановки за 2016 – 2021 годы на базе данных геомагнитной обсерватории “Алма-Ата”. Для всех рассмотренных событий были расчитаны значения ГИТ и исследованы особенности возникновения ГИТ в средних широтах.
Из всех исследованных событий за 2016-2021 годы были выделены 25 событий. Среди этих событий: 1 большая геоматнитная буря, 1 средняя геомагнитная буря, 5 суббурь и 18 слабых геомагнитных бурь. Для этих событий было выявлено следующее. Во время большой геомагнитной бури амплитудное значение ГИТ составило I=0,4 мА. Во время средней мгнитной бури I=0,14 мА. Во время бури со внезапным началом I=0,75 мА. Во время слабых магнитных бурь амплитудные значения варьировались в рамках (0,06 – 0,15)мА. В целом можно заметить что амплитудные значения ГИТ зависят от интенсивности геомагнитной бури. Однако есть некоторые исключения. Например буря с внезапным началом по планетарному индексу относится к слабым геомагнитным бурям, однако значение ГИТ оказалось больше, чем ГИТ индуцированные во время большой геомагнитной бури. Вместе с тем нами также были рассмотрены суббури. Во время суббурь индуцировались токи порядка 0,07 – 0,13 мА.
Библиографические ссылки
2 L. Cagniard, , Geophysics, 18(3), 605 (1953).
3 P. Fernberg, One-dimensional Earth resistivity models for selected areas of continental United States and Alaska, (EPRI Technical Update 1026430, Palo Alto, Calif., 2012), 190 p.
4 K.F. Forbes, and O C.St. Cyr, Space Weather, 6, S10003 (2008).
5 A. Glocer, et al., Space Weather, 14, 469–480 (2016).
6 C.T. Gaunt, and G. Coetzee, Proccs, Inst. of Elec. and Elec. Eng., Piscataway, N. J. 807–812 (2007).
7 M. Lehtinen, and R. Pirjola, Ann. Geophys, 479 (1985).
8 C. Ngwira, A. Pulkkinen, M. Kuznetsova, and A. Glocer, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 4456–4474 (2014).
9 C J. Schrijver, et al., Adv. Space Res., 55, 2745–2807 (2015).
10 A. Schultz, Data Sci. J., 8, IGY6–IGY20 (2010).
11 D.H. Boteler, Assessment of geomagnetic hazard to power systems in Canada, Nat. Hazards, 23, 101–120 (2001).
12 L. Cagniard, Geophysics, 18(3), 605 (1953).
13 O.D. Cardona, and et al, Determinants of risk: Exposure and vulnerability, in Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation, A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), edited by C.B. Field, (Cambridge Univ. Press, Cambridge, U. K., and New York, 2012), 65–108.
14 B.A. Carter, E. Yizengaw, R. Pradipta, A. Halford, R. Norman, and K. Zhang, Geophys. Res. Lett., 42, 6554–6559 (2015).
15 D. Boteler, in Supplement of the Proceedings of the 12th Intern. Zurich Symp. and Techn. Exhibition on Electromagnetic Compatibility, 401-408 (1997).
16 C.T. Gaunt, J. Weather Space Clim., 4, A01 (2014).
17 R.A. Marshall, E.A. Smith, M.J. Francis, C.L. Waters, and M.D. Sciffer, Space Weather, 9, S10004 (2011).
18 J.J. Love, P. Coisson, and A. Pulkkinen, Geophys. Res. Lett., 43, 4126-4135 (2016a).
19 C.M. Liu, L.G. Liu, and R. Pirjola, IEEE Trans. Power Delivery, 24, 4 (2009).
20 S.I. Kozlov, and et al, Kosmicheskiye issledovaniya, 20 (6), 881-891 (1982). (in Russ).
21 R. Lionello, C. Downs, J.A. Linker, T. Torok, P. Riley, and Z. Mikic, Astrophys. J., 777(76), 11 (2013).
22 M. Lehtinen, R. and Pirjola, Ann. Geophys., 3(4), 479 (1985).
23 A. Viljanen, and R. Pirjola, J. Geomagn. Geoelectr., 41, 411–420 (1989).
24 A. Vorobev, A. Soloviev, V. Pilipenko, G. Vorobeva and Y. Sakharov, Appl. Sci., 12(3), 1522 (2022).
25 T. Kikuchi, Y. Ebihara, Kumiko. K. Hashimoto, K. Kitamura, S.-I. Watari, Front. Astron. Space Sci., 11 October, 759431 (2021).
